專利名稱：振動式高速攝像啟動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于自動控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其是提供一種用于爆炸和火炮發(fā)射時自動啟動的振動式高速攝像啟動裝置。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有高速攝像的應(yīng)用中，一般采用手動觸發(fā)。即通過人的感覺器官判斷并決定是否開始攝像記錄，然后手動按動按鈕開關(guān)，啟動高速攝像儀。這樣不可避免會產(chǎn)生誤操作，同時每次操作時啟動時刻有差異，難以滿足應(yīng)用環(huán)境的需求。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決誤操作及統(tǒng)一啟動時刻的問題，本發(fā)明提供一種根據(jù)振動信號自動啟動的振動式高速攝像啟動裝置。一種振動式高速攝像啟動裝置，包括單片機(jī)、振動傳感器繼電器，所述單片機(jī)與所述振動傳感器連接，所述繼電器與所述單片機(jī)連接；所述振動傳感器接收振動波，響應(yīng)于所述振動波向所述單片機(jī)輸出電壓信號，所述單片機(jī)輸出參考信號，并與所述電壓信號進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果控制所述繼電器開關(guān)。所述的振動式高速攝像啟動裝置，所述單片機(jī)預(yù)設(shè)置若干閾值，根據(jù)該若干閾值輸出若干不同參考信號。所述的振動式高速攝像啟動裝置，還包括按鍵及顯示裝置，所述按鍵及顯示裝置與所述單片機(jī)連接，所述按鍵用于向所述單片機(jī)輸入閾值或輸入復(fù)位信號或輸入測試信號。所述的振動式高速攝像啟動裝置，所述振動傳感器采用集成塊ADXL103。所述的振動式高速攝像啟動裝置，所述單片機(jī)采用P89LPC922。本發(fā)明利用加速度傳感器采集爆炸時產(chǎn)生的振動信號，并將其送入單片機(jī)進(jìn)行處理，單片機(jī)根據(jù)預(yù)設(shè)幅值進(jìn)行判斷，如果滿足要求則產(chǎn)生啟動信號送入高速攝像儀。本裝置結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)合理，使用方便。能感受爆炸或火炮發(fā)射時振動信號，并與設(shè)定值進(jìn)行比較來判斷是否啟動。


圖1為本發(fā)明的組成框圖。圖2為本發(fā)明的電路圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示是本發(fā)明的原理框圖，本發(fā)明的振動式高速攝像啟動裝置，包括單片機(jī)4、振動傳感器5、按鍵及顯示裝置6和繼電器3，繼電器3作為高速攝像儀的啟動開關(guān)。
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它利用加速度傳感器采集爆炸時產(chǎn)生的振動信號，并將其送入單片機(jī)進(jìn)行處理， 單片機(jī)根據(jù)預(yù)設(shè)閾值進(jìn)行判斷，如果滿足要求則產(chǎn)生啟動信號送入高速攝像儀。如圖2所示，是本發(fā)明的電路原理圖，包括單片機(jī)Ul，振動傳感器U2，按鍵Kl，K2， K3，指示燈Li，L2，L3，L4和繼電器P4組成。Ul為單片機(jī)，其型號是P89LPC922，振動傳感器U2為振動傳感器，其型號是ADXL103。+3V電源分別連在振動傳感器集成塊U2的第7、8 腳，單片機(jī)Ul的第15腳和繼電器P4線圈的一端；繼電器P4線圈的另一端與集成塊Ul的第14腳相連。振動傳感器集成塊U2的第2腳與集成塊Ul的第17腳相連。振動傳感器集成塊U2的第3腳和單片機(jī)Ul的第5腳接地。按鍵K1，K2，K3的一端連在+3V電源上，另一端分別通過電阻連到單片機(jī)Ul的第18，19，20腳，指示燈Li，L2，L3，L4的負(fù)極與地相連， 正極分別連到單片機(jī)Ul的第9，10，11，12腳。單片機(jī)Ul的第13腳通過電阻Rl和電容Cl 濾波后與單片機(jī)Ul的第16腳相連。本發(fā)明使用按鍵Kl設(shè)置啟動信號的閾值，分為“弱”、“中”、“強(qiáng)”三檔。設(shè)定完成后分別用L1、L2、L3指示燈來顯示，斷電后可以自動保存。指示燈L4為狀態(tài)指示，如果處于待啟動狀態(tài)，則L4常亮，啟動后則以1赫茲的頻率閃爍；按鍵K2為復(fù)位功能，用于清除已啟動狀態(tài)，進(jìn)入待啟動狀態(tài)，便于進(jìn)行下一次拍攝。按鍵K3為測試鍵。使用時，將振動式高速攝像啟動裝置通過支架固定在地面上，振動傳感器集成塊 U2的敏感軸指向振動源，當(dāng)火炮發(fā)射或爆炸時產(chǎn)生的沖擊波可以通過地面、支架傳送到振動傳感器集成塊U2。單片機(jī)Ul上電后，首先根據(jù)預(yù)先選擇的閾值點(diǎn)亮相應(yīng)的指示燈，然后在第13腳輸出方波信號，此方波信號的占空比與上述閾值成正比，在經(jīng)過電阻Rl和電容Cl濾波后變?yōu)橹绷麟妷海思词菂⒖夹盘?，其幅值與上述閾值成正比。然后進(jìn)入待啟動狀態(tài)，如果振動傳感器集成塊U2的輸出電壓(第2腳輸出電壓)超過參考信號或按鍵3被按下，則單片機(jī)Ul 控制指示燈L4閃爍，同時單片機(jī)Ul控制繼電器P4的線圈吸合，相應(yīng)觸點(diǎn)接通后高速攝像儀便可自動拍攝。通過按鍵2復(fù)位后可以進(jìn)行下一次工作。本裝置結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)合理，使用方便。能用于不同的振動環(huán)境下，并保證可靠啟動。采用本發(fā)明，可以代替人工操作，可靠地啟動高速攝像儀，并可保證操作者的安全。針對上述技術(shù)方案，如果采用AD轉(zhuǎn)換器將振動信號采集后，用軟件進(jìn)行判斷是否滿足要求，從而發(fā)出啟動信號，也屬于本專利的保護(hù)范圍。本發(fā)明的技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)是采用振動傳感器和單片機(jī)將振動信號變換為開關(guān)信號來控制高速攝像機(jī)的動作。首先單片機(jī)根據(jù)設(shè)定的閾值產(chǎn)生一定頻率的方波信號，采用電阻 Rl和電容Cl將方波進(jìn)行濾波后作為基準(zhǔn)信號；此基準(zhǔn)信號為直流信號，其電壓與設(shè)定的閾值成正比；然后將振動傳感器的輸出信號和上述基準(zhǔn)信號同時輸入單片機(jī)，采用具有比較器的單片機(jī)完成判斷得到開關(guān)信號；最后用繼電器將開關(guān)信號轉(zhuǎn)換為觸點(diǎn)的閉合動作。該方案既能滿足要求，又具有一定的靈活性。應(yīng)當(dāng)理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換， 而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種振動式高速攝像啟動裝置，其特征在于，包括單片機(jī)、振動傳感器繼電器，所述單片機(jī)與所述振動傳感器連接，所述繼電器與所述單片機(jī)連接；所述振動傳感器接收振動波，響應(yīng)于所述振動波向所述單片機(jī)輸出電壓信號，所述單片機(jī)輸出參考信號，并與所述電壓信號進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果控制所述繼電器開關(guān)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的振動式高速攝像啟動裝置，其特征在于，所述單片機(jī)預(yù)設(shè)置若干閾值，根據(jù)該若干閾值輸出若干不同參考信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的振動式高速攝像啟動裝置，其特征在于，還包括按鍵及顯示裝置，所述按鍵及顯示裝置與所述單片機(jī)連接，所述按鍵用于向所述單片機(jī)輸入閾值或輸入復(fù)位信號或輸入測試信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一所述的振動式高速攝像啟動裝置，其特征在于，所述振動傳感器采用集成塊ADXL103。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一所述的振動式高速攝像啟動裝置，其特征在于，所述單片機(jī)采用 P89LPC922。
全文摘要
本發(fā)明屬于自動控制領(lǐng)域，特別涉及的是一種高速攝像自動啟動裝置，包括單片機(jī)、振動傳感器繼電器，所述單片機(jī)與所述振動傳感器連接，所述繼電器與所述單片機(jī)連接；所述振動傳感器接收振動波，響應(yīng)于所述振動波向所述單片機(jī)輸出電壓信號，所述單片機(jī)輸出參考信號，并與所述電壓信號進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果控制所述繼電器開關(guān)；本發(fā)明的振動式高速攝像啟動裝置可直接與高速攝像機(jī)相連。本裝置結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)合理，使用方便。能感受爆炸或火炮發(fā)射時振動信號，并與設(shè)定值進(jìn)行比較來判斷是否啟動。
文檔編號G05B19/042GK102156419SQ201010595290
公開日2011年8月17日 申請日期2010年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月20日
發(fā)明者辛長范, 魏志芳 申請人:中北大學(xué)